試論我國高層建筑工程施工技術的探討

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 　　 摘 要：隨著市場經濟的飛速發(fā)展，我國高層建筑工程領域更朝著結構復雜化、功能多樣化的方向穩(wěn)步邁進?；诟邔咏ㄖF代化發(fā)展特點，展開了對其工程施工技術的科學探討，并依據市場化競爭需求提出了施工建設的合理化建議，對促進高層建筑工程高質量施工、高水平管理有重要的推進作用。 

  　　關鍵詞：高層建筑；建筑工程；施工技術  　　中圖分類號：TU97文獻標識碼： A 文章編號：  　　  　　1 現代高層建筑施工特點  　　1.1 “高”  　　施工技術要求高。目前國內多層、低層建筑以磚混結構為主，高層建筑則以鋼筋混凝土為主，并逐步發(fā)展鋼和鋼混結構。因此，以鋼筋混凝土和鋼為主要結構材料及相關的施工技術成為高層建筑施工的特色。而鋼筋混凝土又以現澆為主，需要著重研究解決各種工業(yè)化模板、鋼筋連接、高性能混凝土、建筑制品、結構安裝等施工技術。  　　1.2 “深”  　　深，是指基礎埋置深度深。高層建筑為了保證其整體穩(wěn)定性，地基埋置深度不宜小于建筑物高度的1/12；采用樁基時，不宜小于建筑物高度的 1/15（樁的長度不計算在埋置深度內），至少應有一層地下室。因此，一般埋深至少在地面以下 5m。超高層建筑的基礎埋置深度甚至達 20m 以上。深基礎施工，地基處理復雜。尤其是在軟土地基，基礎施工方案有多種選擇，對造價和工期影響很大。研究解決各種深基礎開挖支護技術，是高層建筑施工的重點之一。  　　1.3 “大”  　　高層建筑體量大，工程量大。據統(tǒng)計，我國目前高層建筑平均建筑面積約為1.5 萬 m2。由于工程量大，工程項目多，涉及單位多、工種多。特別是一些大型復雜的高層建筑，往往是邊設計、邊準備、邊施工，總、分包涉及許多單位，協(xié)作關系涉及眾多部門。這就帶來了高層建筑施工計劃、組織、管理、協(xié)調的難度大。必須精心施工，加強集中管理。當然，由于高層建筑層數多、工作面大，就可充分利用時間和空間，進行平行流水立體交叉作業(yè)。  　　1.4 “長”  　　高層建筑施工周期長，季節(jié)性施工不可避免。一般多層住宅每棟平均工期在10個月左右，而高層建筑的施工周期平均為2年左右。要縮短施工周期，主要是縮短結構和裝飾施工周期。各種高層結構體系可以采用不同的施工方法。而現澆混凝土是高層建筑施工的主導工序，合理的選擇模板體系是縮短主體結構工期，降低成本的主要途徑之一。  　　1.5 “密”  　　密是指高層建筑施工條件復雜。高層建筑一般在市區(qū)施工，建造在密集的建筑群中，因此施工用地緊張，要盡量壓縮現場暫設工程，減少現場材料、制品、設備儲存量，根據現場條件合理選擇機械設備，充分利用工廠化、商品化的產成品。施工時還必須保護相鄰建筑、道路和地下管線不遭損壞，一般在基礎工程施工時，均要采用妥當的擋土或加固措施。特別是在基坑降水及鄰近建筑物的基坑開挖過程中，要密切注意地面、道路及地上建筑物是否有裂縫產生及其發(fā)展趨勢，及時采取相應的技術措施，避免造成對市政工程及相鄰建筑物結構的破壞。  　　  　　2 高層建筑基礎施工技術  　　高層建筑中的基礎是整個房屋結構的重要組成部分，其造價和工期分別約占建筑物土建總造價的 20～30%、總工期的 30～40%左右。高層建筑基礎施工有如下特殊性：  　　1）基礎埋置較深。根據《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規(guī)程》規(guī)定，基礎埋置深度，天然地基時應為建筑高度的 1/12；樁基時應為建筑高度的 1/15，樁長不計在埋置深度以內。且充分利用地下空間，高層建筑一般將地下室建成 3～4 層，深達 20 多米，所以深基礎工程已成為建造高層建筑的條件。  　　2）深基坑工程的設計與施工風險較大。高層建筑在城市鱗次櫛比，施工場地狹窄。由于鄰近建筑及四周市政工程設施的安全和保護，對基坑工程的穩(wěn)定和位移要求很嚴，而基坑工程在施工過程中大部分是臨時工程。深基坑的開挖與支護，這是地下工程極其富有變化的領域，它包含土力學強度與穩(wěn)定問題、位移變形問題、土與支護結構相互作用問題以及環(huán)境巖土工程問題。這些問題隨著巖土性質不同而差異很大。設計施工不當，極易發(fā)生基坑工程事故。基坑深度超過 5m 以上的項目，其邊坡支護和基坑開挖、地下降水等均應有專項施工方案，且該方案應請富有專業(yè)知識和施工經驗的專家組進行可行性論證，由項目總監(jiān)審核后才能實施。土方工程包括大量土方挖運和拆除支護以及回填，有的工程土方量很大，如何挖運是重要內容。拆除支護支撐，也是在設計方案中應考慮的問題。  　　3）大體積混凝土的施工箱基和筏基的底板較厚，特別是厚筏板其底板混凝土常達 3～4m 厚。  　　4）正確處理好主房與裙房的基礎關系。這是建筑功能的需要；高層建筑往往設置主樓與裙房，并必須連結在一起。主樓高裙房低，沉降不同。因此在設計與施工時，必須防止兩者間產生較大的差異沉降，使其符合規(guī)范要求。高層建筑常用的基礎形式有：十字交叉條形基礎、筏板基礎、箱形基礎、樁基礎和復合基礎。為了保證基礎的穩(wěn)定性，防止基礎滑移，高層建筑基礎工程施工時，必須解決人工地基、降低地下水位、支護工程、基礎混凝土澆筑以及防止基礎施工影響鄰近建筑和地下管道等問題。高層建筑的基礎施工主要有降水及土方開挖、基坑的支護、基礎混凝土澆筑等工作。  　　  　　3 建筑電氣工程施工技術  　　建筑電氣工程施工中主要涵蓋了變配電系統(tǒng)、照明電路系統(tǒng)、自動火災報警系統(tǒng)、安全防范體系、電路布線系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、高層建筑防雷接地系統(tǒng)等眾多施工環(huán)節(jié)。基于高層建筑的電氣設備構建現狀我們不難發(fā)現，其具有耗電設備種類繁多、電氣系統(tǒng)結構復雜、鋪設線路工藝復雜、方式多樣、對供電可靠性及安全性需求較高、電能消耗量大、自動化集成控制程度高等特點。因此針對各個電氣工程施工環(huán)節(jié)選用科學的施工技術、合理的施工思路充分適應高層建筑的施工建設特點是十分必要的。在照明系統(tǒng)的構建中，我們應本著事前控制的原則，在土建施工中便考慮周全，對樓道內、走廊中及車庫、電梯等場所的照明系統(tǒng)以及安全應急照明、高層室外環(huán)境的照明、疏散指示照明等環(huán)節(jié)施工進行預留到位處理?；诟邔咏ㄔO高度較高及居民住宅分布密集的特點，在防雷接地的設施建設中我們應采取高度重視的態(tài)度，科學的按照防雷類別進行細化施工，并利用建筑樁基、地梁及柱內的主鋼筋作為防雷接地的引下線，同時確保其建設數量的達標，做到就地取材、因地制宜。  　　  　　4 混凝土工程施工技術  　　混凝土質量的主要指標之一是抗壓強度，從混凝土強度表達式不難看出，混凝土抗壓強度與混凝土用水及水泥的強度成正比；按公式計算，當水灰比相等時，高標號水泥比低標號水泥配制出的混凝土抗壓強度高許多。所以混凝土施工時切勿用錯了水泥標號。另外，水灰比也與混凝土強度成正比，水灰比大，混凝土強度高，水灰比小，混凝土強度低。因此，當水灰比不變時，企圖用增加水泥用量來提高混凝土強度是錯誤的，此時只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收縮和變形。綜上所述，影響混凝土抗壓強度的主要因素是水泥強度和水灰比；要控制好混凝土質量最重要的是：控制好水泥和混凝土的水灰比兩個主要環(huán)節(jié)?；炷临|量控制包含兩個基本內容：  　　1）使混凝土達到設計要求的質量標準。  　　2）在滿足設計要求的質量指標前提下盡量降低成本，這兩條要求實際上是盡量降低混凝土的標準差?；炷恋膹姸扔幸欢x散性，這是客觀的，但通過科學管理可以控制其達到最小值。因此，混凝土標準差能反映施工單位的實際管理水平，管理水平越高，標準差越小。可以說，混凝土質量控制實質上是標準差的控制。  　　  　　5 給、排水工程施工技術  　　高層建筑給排水系統(tǒng)的施工是關系到整個高層建筑能否持續(xù)、健康、高效服務的關鍵環(huán)節(jié)，一旦高層在投入使用后發(fā)生供水系統(tǒng)斷水或排水系統(tǒng)堵塞現象，那么將會使用戶日常所需的水源連續(xù)供給受到嚴重的影響并導致重大的經濟損失。因此在該施工環(huán)節(jié)我們應本著安全、可靠、高效、連續(xù)、暢通的水源供給原則，對管網進行科學布置設計與高水平的建設施工。在高層建筑室內的給水管道施工設計中應確保其不穿越重要的變配電房間、高層集中通訊控制機房及大型的網絡樞紐控制間等，不應為了施工便利就將其布線從生產設備的上方通過。另外高層建筑內部生活給水及排水管的埋地鋪設環(huán)節(jié)也應做到科學有序，不能將兩管道進行就近交叉鋪設，其平行距離應在半米以上，給水管在上、排水管在下，且交叉距離不應小于0.15 米。當進行給水管道的隱藏敷設時，不應將其直接設置在建筑的結構層中，而是應通過穿越地下室及高層建筑外墻的方式進行暗敷，且對于穿越屋面的管道部分應通過選擇防水套管設置的方式為其進行必要的防水保護。  　　  　　結語  　　總之，在高層建筑的工程建設中，我們只有本著高效、科學、標準、規(guī)范的設計施工原則，依據各工程施工技術特點進行秩序化、規(guī)范化、科學化的適應性施工管理，嚴把質量關、加強基礎施工建設，因地制宜、安全規(guī)范，才能最終使高層建筑工程施工在復雜的體系結構中找出頭緒、理清思路，依據用戶的豐富需求開展人性化施工設計，并促進高層建筑各項工程建設水平的穩(wěn)步提升，切實為延長高層建筑的使用壽命做出貢獻。  　　  　　參考文獻：  　　[1] 羅濤：淺談高層建筑鋼結構施工技術，科技資訊，2010年，第21期。  　　[2] 劉玉芹：淺談高層建筑轉換層混凝土施工技術，科技信息，2008年，第7期。  　　[3] 陳代平：淺析高層建筑工程施工技術，科協(xié)論壇， 2011年，第5期。  　　[4] 楊國軍：高層建筑結構轉換層施工技術，科技致富向導，2012，第3期。  　　  　　注：文章內所有公式及圖表請用PDF形式查看。